Ответ
Предприниматели приобретают на рынках факторы производства, организуют производство и выпускают продукцию. Производственная функция – это технологическая зависимость между количеством используемых факторов производства и максимально возможным выпуском продукции, произведенным в течение определенного периода времени. Такая технологическая связь существует для каждого определенного уровня развития техники. Производственная функция выражает максимальный объем выпуска продукции при каждой комбинации факторов производства. Функция может быть представлена в виде таблицы, графика или аналитически как уравнение.
Если весь набор необходимых для производства ресурсов представить как затраты труда, капитала и материалов, то производственная функция примет следующий вид:
Q = F (Т, К, М),
где Q - максимальный объем продукции, производимой при данной технологии в заданном соотношении: труда – Т, капитала - К, материалов – М.
Производственная функция показывает взаимосвязь между факторами и дает возможность определить долю каждого в создании товаров и услуг.
Графически взаимосвязь между факторами производства может быть изображена в виде изокванты. Изокванта – это кривая, отражающая различные варианты комбинации ресурсов, которые могут быть использованы для производства определенного объема продукции. Набор изоквант образует карту изоквант, которая показывает альтернативы производственной функции. Изокванты имеют следующие свойства:
Изокванты не могут пересекаться, т.к. являются геометрическим местом равных выпусков продукции;
Изокванты строго выпуклы к началу координат и имеют отрицательный наклон;
Чем выше и правее изокванта, тем больший объем выпуска она характеризует.
Производственная функция может быть определена только эмпирическим (опытным) путем, т.е. посредством измерений на основе фактических показателей.
Вопрос 7. Производственные возможности экономики
Ответ
Общим свойством экономических ресурсов является их ограниченное количество, поэтому перед экономикой постоянно стоит вопрос альтернативного выбора: увеличение производства одного товара (товарного набора) означает отказ от производства части другого. Общество стремится обеспечить полную занятость и полный объем производства, чтобы максимально удовлетворить свои потребности. Понятие полной занятости характеризует экономически целесообразное использование всех ресурсов. Под полным объемом производства подразумевается эффективное распределение ресурсов, обеспечивающее наибольший выход продукции.
Альтернативный выбор в экономике может быть охарактеризован с помощью кривой производственных возможностей, каждая точка которой отражает максимально возможный объем производства двух продуктов при данных ресурсах. Общество определяет, какую комбинацию этих продуктов оно выбирает. Функционирование экономики на границе производственных возможностей свидетельствует о ее эффективности и правильности выбора способа производства блага. Точки, находящиеся вне кривой производственных возможностей, противоречат принятому условию.
Количество других продуктов, которым нужно пожертвовать, чтобы получить какое-либо количество данного продукта, называется альтернативными (вмененными) издержками производства данного продукта. Следует различать вмененные издержки дополнительной единицы товара и общие (или совокупные) вмененные издержки. Установлено отсутствие совершенной эластичности или взаимозаменяемости ресурсов. Из этого следует, что при переключении ресурсов с производства одного продукта на другой каждая дополнительная единица продукта потребует привлечения все большего количества дополнительных продуктов. Это явление получило название закона возрастания вмененных издержек. Таким образом, закон вмененных издержек отражает процесс постоянного возрастания вмененных затрат.
Теория вмененных издержек и кривая производственных возможностей используются в обосновании инвестиционных программ и проектов, а также при формировании оптимальной структуры продукции, изучении поведения потребителя и при решении других вопросов, требующих перераспределения ресурсов.
Вопрос 8. Стадии общественного производства
Ответ
Производственные факторы (фонды или капитал) проходят три стадии: покупка факторов производства; процесс производства, где происходит соединение средств производства и рабочей силы; реализация товара и получение прибыли.
Непрерывно повторяющийся процесс производства называется воспроизводством . Различают простое(убывающее) и расширенное воспроизводство. Простое воспроизводство обеспечивает воссоздание ранее достигнутого состояния экономики – это производство в неизмененном масштабе. Убывающее производство характерно для кризисных состояний экономики. При нем масштабы производства сокращаются. Расширенное производство характеризуется постоянным увеличением масштабов производства. Выделяют интенсивный и экстенсивный типы расширенного воспроизводства. При интенсивном типе расширение масштабов производства достигается за счет качественного совершенствования и лучшего использования факторов производства, применения более эффективных технологий, роста производительности труда. Экстенсивный тип характеризуется количественным увеличением факторов производства.
Последовательное прохождение производственными фондами (капиталом) трех стадий образует кругооборот производственных фондов. Кругооборот производственных фондов, рассматриваемый как непрерывно повторяющийся процесс, называется оборотом фондов (капитала). Время оборота фондов состоит из времени производства и времени обращения. Оборот фондов (капитала) заканчивается тогда, когда в процессе реализации товаров владелец фондов полностью возмещает авансированный в факторы производства капитал.
В зависимости от специфики оборота производственные фонды делятся на основные, служащие длительное время, и оборотные, которые потребляются в течение одного производственного цикла.
Различают физический и моральный износ основных производственных фондов. Процесс возмещения износа основных производственных фондов путем постепенного включения их стоимости в затраты на производство создаваемых благ называется амортизацией. Отношение суммы ежегодно переносимых амортизационных отчислений к стоимости средств труда в процентах называется нормой амортизации.
Фонды обращения предприятия включают готовую продукцию и денежные средства предприятия. Вместе с оборотными производственными фондами они образуют оборотные средства предприятия. Оборачиваемость оборотных средств - важный показатель эффективности их использования.
Эффективность производства в целом определяется соотношением эффекта (результата) и причины, его вызывающей. Важнейшими показателями эффективности производства являются: производительность труда, трудоемкость, фондовооруженность, фондоотдача, фондоемкость, материалоемкость.
Вопрос 9. Продукт как результат производства
Ответ
Продукт представляет собой результат целесообразной деятельности людей – труда (вещь или услуга) и одновременно выступает условием протекания процесса труда. Продукт обеспечивает воспроизводство личного и вещественного факторов производства.
Различают вещественную и общественную стороны продукта. Натурально – вещественная сторона продукта – это совокупность его свойств (механических, химических, физических и т. д.), которые делают данный продукт полезной вещью, способной удовлетворять человеческую потребность. Это свойство продукта получило название потребительской стоимости. Общественная сторона продукта заключается в том, что каждый продукт, будучи результатом человеческого труда аккумулирует в себе определенное количество этого труда.
Продукт, изготовленный отдельным производителем, выступает как единичный или индивидуальный продукт. Результатом всего общественного производства является общественный продукт, который представляет собой всю массу потребительных стоимостей, созданных в обществе, и служит основой его материальной и духовной жизни.
По своей натурально – вещественной форме общественный продукт делится на средства производства и предметы личного потребления. Средства производства возвращаются в процессе производства. Они служат для замены изношенных производственных фондов и для их увеличения (расширения). Предметы личного потребления окончательно покидают сферу производства и поступают в сферу потребления. Деление общественного продукта на средства производства и предметы личного потребления позволяет разделить все материальное производство на два крупных подразделения: производство средств производства (1 подразделение) и производство предметов личного потребления (2 подразделение).
В условиях товарного хозяйства общественный продукт имеет стоимость, внешним проявлением которой выступает цена . Стоимость продукта определяется суммарными (совокупными) затратами на его производство, т. е. затратами прошлого (овеществленного) труда и затратами живого труда. В западной литературе вместо термина «продукт» часто используется термин «благо».
Производство не может создавать продукцию из ничего. Процесс производства связан с потреблением различных ресурсов. В число ресурсов входит все то, что необходимо для производственной деятельности, - и сырье, и энергия, и труд, и оборудование, и пространство.
Для того чтобы описать поведение фирмы, необходимо знать, какое количество продукта она может произвести, используя ресурсы в тех или иных объемах. Мы будет исходить из допущения, что фирма производит однородный продукт, количество которого измеряется в натуральных единицах - тоннах, штуках, метрах и т. д. Зависимость количества продукта, которое может произвести фирма, от объемов затрат ресурсов получила название производственной функции.
Но предприятие может по-разному осуществить производственный процесс, используя разные технологические способы, разные варианты организации производства, так что и количество продукта, получаемое при одних и тех же затратах ресурсов, может быть разным. Руководители фирмы должны отклонить варианты производства, дающие меньший выход продукта, если при тех же самых затратах каждого вида ресурса можно получить больший выход. Точно так же они должны отклонить варианты, требующие больших затрат хотя бы одного ресурса без увеличения выхода продукта и сокращения затрат других ресурсов. Варианты, отклоняемые по этим соображениям, носят название технически неэффективных.
Допустим, ваша фирма производит холодильники. Для изготовления корпуса нужно раскроить листовое железо. В зависимости от того, как будет размечен и раскроен стандартный лист железа, из него можно вырезать больше или меньше деталей; соответственно для изготовления определенного количества холодильников потребуется меньше или больше стандартных листов железа.
При этом расход всех остальных материалов, труда, оборудования, электроэнергии останется без изменения. Такой вариант производства, который может быть улучшен путем более рационального раскроя железа, должен быть признан технически неэффективным и отклонен.
Технически эффективными называют варианты производства, которые нельзя улучшить ни увеличением производства продукта без увеличения расхода ресурсов, ни сокращением затрат какого-либо ресурса без снижения выпуска и без увеличения затрат других ресурсов.
Производственная функция учитывает только технически эффективные варианты. Ее значение - это наибольшее количество продукта, которое может произвести предприятие при данных объемах потребления ресурсов.
Рассмотрим вначале простейший случай: предприятие производит единственный вид продукции и расходует единственный вид ресурса.
Пример такого производства довольно трудно найти в действительности. Даже если рассмотреть предприятие, оказывающее услуги на дому у клиентов без применения какого-либо оборудования и материалов (массаж, репетиторство) и затрачивающее только труд работников, нам пришлось бы допустить, что работники обходят клиентов пешком (не используя услуг транспорта) и договариваются с клиентами без помощи почты и телефона. Итак, предприятие, затрачивая ресурс в количестве х, может произвести продукт в количестве q.
Производственная функция:
устанавливает связь между этими величинами. Заметим, что здесь, как и в других лекциях, все объемные величины - это величины типа потока: объем затрат ресурса измеряется количеством единиц ресурса в единицу времени, а объем выпуска - количеством единиц продукта в единицу времени.
На Рис. 1 приведен график производственной функции для рассматриваемого случая. Все точки, лежащие на графике, соответствуют технически эффективным вариантам, в частности точки А и В. Точка С соответствует неэффективному, а точка D - недостижимому варианту.
Рис. 1.
Производственная функция вида (1), устанавливающая зависимость объема производства от объема затрат единственного ресурса, может использоваться не только в иллюстративных целях. Она полезна и тогда, когда может изменяться расход лишь одного ресурса, а затраты всех остальных ресурсов по тем или иным причинам должны рассматриваться как фиксированные. В этих случаях интерес представляет зависимость объема производства от затрат единственного переменного фактора.
Значительно большее разнообразие появляется при рассмотрении производственной функции, зависящей от объемов двух потребляемых ресурсов:
q = f(x 1 , x 2) (2)
Анализ таких функций позволяет легко перейти к общему случаю, когда количество ресурсов может быть любым.
Кроме того, производственные функции двух аргументов широко используются в практике, когда исследователя интересует зависимость объема выпуска продукта от важнейших факторов - затрат труда (L) и капитала (K):
q = f(L, K). (3)
График функции двух переменных невозможно изобразить на плоскости.
Производственную функцию вида (2) можно представить в трехмерном декартовом пространстве, две координаты которого (x 1 и x 2) откладываются на горизонтальных осях и соответствуют затратам ресурсов, а третья (q) откладывается на вертикальной оси и соответствует выпуску продукта (рис. 2). Графиком производственной функции служит поверхность "холма", повышающаяся с ростом каждой из координат x 1 и x 2 . Построение на Рис. 1 при этом можно рассматривать как вертикальный разрез "холма" плоскостью, параллельной оси x 1 и соответствующей фиксированному значению второй координаты x 2 = x * 2 .
Рис. 2.
Горизонтальный разрез "холма" объединяет варианты производства, характеризующиеся фиксированным выпуском продукта q = q* при различных сочетаниях затрат первого и второго ресурсов. Если горизонтальное сечение поверхности "холма" изобразить отдельно на плоскости с координатами x 1 и x 2 , получится кривая, объединяющая такие комбинации затрат ресурсов, которые позволяют получить данный фиксированный объем выпуска продукта (рис. 3). Такая кривая получила название изокванты производственной функции (от греч. isoz - одинаковый и лат. quantum - сколько).
Рис. 3.
Допустим, что производственная функция описывает выпуск продукции в зависимости от затрат труда и капитала. Одно и то же количество продукции можно получить при различных сочетаниях затрат этих ресурсов.
Можно использовать небольшое количество машин (т. е. обойтись небольшими затратами капитала), но при этом придется затратить большое количество труда; можно, напротив, механизировать те или иные операции, увеличить количество машин и за счет этого снизить затраты труда. Если при всех таких сочетаниях наибольший возможный объем выпуска остается постоянным, то эти сочетания изображаются точками, лежащими на одной и той же изокванте.
Зафиксировав объем выпуска продукта на другом уровне, мы получим другую изокванту той же самой производственной функции.
Выполнив серию горизонтальных разрезов на различных высотах, получим так называемую карту изоквант (рис. 4) - наиболее распространенное графическое представление производственной функции от двух аргументов. Она похожа на географическую карту, на которой рельеф местности изображен горизонталями (иначе - изогипсами) - линиями, соединяющими точки, лежащие на одинаковой высоте.
Рис. 4.
Нетрудно заметить, что производственная функция во многом похожа на функцию полезности в теории потребления, изокванта - на кривую безразличия, карта изоквант - на карту безразличия. Позже мы убедимся в том, что свойства и характеристики производственной функции имеют много аналогий в теории потребления. И дело тут не в простом сходстве. По отношению к ресурсам фирма ведет себя как потребитель, и производственная функция характеризует именно эту сторону производства - производство как потребление. Тот или иной набор ресурсов полезен для производства постольку, поскольку он позволяет получить соответствующий объем выпуска продукта. Можно сказать, что значения производственной функции выражают полезность для производства соответствующего набора ресурсов. В отличие от потребительской полезности эта "полезность" имеет вполне определенную количественную меру - она определяется объемом производимой продукции.
То обстоятельство, что значения производственной функции относятся к технически эффективным вариантам и характеризуют наибольший выпуск продукции при потреблении данного набора ресурсов, также имеет аналогию в теории потребления.
Потребитель может по-разному использовать приобретаемые блага. Полезность покупаемого набора благ определяется таким способом их использования, при котором потребитель получает наибольшее удовлетворение.
Однако при всех отмеченных чертах сходства потребительской полезности и "полезности", выражаемой значениями производственной функции, это совершенно разные понятия. Потребитель сам, исходя только из своих собственных предпочтений, определяет, насколько полезен для него тот или иной продукт, - покупая или отвергая его.
Набор производственных ресурсов в конечном счете окажется полезным в той мере, в какой будет одобрен потребителем тот продукт, который произведен с использованием этих ресурсов.
Поскольку производственной функции присущи наиболее общие свойства функции полезности, мы можем далее рассмотреть основные ее свойства, не повторяя подробных рассуждений, приведенных во II части.
Будем считать, что увеличение затрат одного из ресурсов при неизменных затратах другого позволяет увеличить выход продукции. Это значит, что производственная функция - возрастающая функция каждого из своих аргументов. Через каждую точку плоскости ресурсов с координатами х 1 , х 2 проходит единственная изокванта. Все изокванты имеют отрицательный наклон. Изокванта, отвечающая большему выходу продукта, располагается правее и выше изокванты для меньшего выхода. Наконец, все изокванты будем считать выпуклыми в направлении начала координат.
На Рис. 5 изображены некоторые карты изоквант, характеризующие различные ситуации, возникающие при производственном потреблении двух ресурсов.Рис. 5,а соответствует абсолютному взаимозамещению ресурсов. В случае, представленном на Рис. 5,б, первый ресурс может быть полностью замещен вторым: точки изоквант, расположенные на оси х 2 показывают количество второго ресурса, позволяющее получить тот или иной выход продукта без использования первого ресурса. Использование первого ресурса позволяет сократить затраты второго, но полностью заменить второй ресурс первым невозможно.
Рис. 5,в изображает ситуацию, в которой оба ресурса необходимы и ни один из них не может быть полностью замещен другим. Наконец, случай, представленный на Рис. 5,г, характеризуется абсолютной взаимодополняемостью ресурсов.
Рис. 5.
Производственная функция, зависящая от двух аргументов, имеет довольно наглядное представление и сравнительно проста для расчетов. Нужно заметить, что в экономике используются производственные функции различных объектов - предприятия, отрасли, национального и мирового хозяйства. Чаще всего это функции вида (3); иногда добавляют третий аргумент - затраты природных ресурсов (N):
q = f(L, K, N). (3)
Это имеет смысл, если количество природных ресурсов, вовлекаемых в производственную деятельность, является переменным.
В прикладных экономических исследованиях и в экономической теории используются производственные функции разных типов. Их особенности и различия будут обсуждаться в разделе 3. В прикладных расчетах требования практической вычислимости заставляют ограничиться небольшим числом факторов, и эти факторы рассматриваются укрупненно - "труд" без подразделения по профессиям и квалификации, "капитал" без учета его конкретного состава, и т. д. При теоретическом анализе производства можно отвлечься от трудностей практической вычислимости. Теоретический подход требует каждый вид ресурса считать абсолютно однородным. Сырье различных сортов должно рассматриваться как различные виды ресурсов, точно так же, как машины различных марок или труд, различающийся по профессиональному и квалификационному признакам.
Таким образом, используемая в теории производственная функция - это функция большого числа аргументов:
q = f(x 1 , x 2 , ..., x n). (4)
Такой же подход применялся и в теории потребления, где число видов потребляемых благ никак не ограничивалось.
Все, что было ранее сказано о производственной функции двух аргументов, может быть перенесено и на функцию вида (4), разумеется, с оговорками, касающимися размерности.
Изокванты функции (4) - это не плоские кривые, а n-мерные поверхности. Тем не менее мы и в дальнейшем будем пользоваться "плоскими изоквантами" - и в иллюстративных целях, и как удобным средством анализа в случаях, когда затраты двух ресурсов являются переменными, а остальных считаются фиксированными.
Производственными функциями называются экономико-математические модели, связывающие переменные величины затрат с величинами выпуска. Понятия "затраты" и "выпуск" имеют отношение, как правило, к процессу производства продукции; это объясняет происхождение названия данного типа моделей. Если рассматривается экономика региона или страны в целом, то разрабатываются агрегированные производственные функции, в которых выпуском служит показатель совокупного общественного продукта. Частными случаями производственных функций являются функции выпуска (зависимость объема производства от наличия или потребления ресурсов), функции издержек (связь объема продукции и издержек производства), функции капитальных затрат (зависимость капитальных вложений от производственной мощности создаваемых предприятий) и др.
Широко используются мультипликативные формы представления производственных функций. В самом общем виде мультипликативная производственная функция записывается следующим образом:
Здесь коэффициент А определяет размерность величин и зависит от избранных единиц измерения затрат и выпуска. Сомножители X i представляют влияющие факторы и могут иметь различное экономическое содержание в зависимости от того, какие факторы влияют на величину выпуска Р. Степенные параметры α, β, ..., γ показывают ту долю в приросте конечного продукта, которую вносит каждый из факторов-сомножителей; они называются коэффициентами эластичности производства относительно затрат соответствующего ресурса и показывают, на сколько процентов возрастает выпуск при увеличении затрат данного ресурса на один процент.
Сумма коэффициентов эластичности имеет важное значение для характеристики свойств производственной функции. Предположим, что затраты всех видов ресурсов возрастают в k раз. Тогда величина выпуска в соответствии с (7.16) составит
Следовательно, если , то при увеличении затрат в к раз выпуск возрастает также в k раз; производственная функция в этом случае является линейно однородной. При Е > 1 такое же увеличение затрат приведет к росту выпуска более чем в к раз, а при Е < 1 – менее чем в к раз (так называемый эффект масштаба).
В качестве примера мультипликативных производственных функций можно привести широко известную производственную функцию Кобба – Дугласа:
N – национальный доход;
А – коэффициент размерности;
L, К – объемы приложенного труда и основного капитала соответственно;
α и β – коэффициенты эластичности национального дохода но труду L и капиталу К.
Эта функция применялась американскими исследователями при анализе развития экономики США в 30-х годах прошлого века.
Эффективность использования ресурсов характеризуется двумя основными показателями: средняя (абсолютная ) эффективность ресурса
и предельная эффективность ресурса
Экономический смысл величины μi очевиден; в зависимости от типа ресурса она характеризует такие показатели, как производительность труда, фондоотдача и др. Величина v i показывает предельный прирост выпуска продукта при увеличении затрат i-го ресурса на "малую единицу" (на 1 руб., на 1 нормо-час и т.д.).
Множество точек n -мерного пространства факторов производства (ресурсов), удовлетворяющих условию постоянства выпуска Р (Х ) = С, называется изоквантой. Важнейшими свойствами изоквант являются следующие: изокванты не пересекаются друг с другом; большей величине выпуска соответствует более удаленная от начала координат изокванта; если все ресурсы абсолютно необходимы для производства, то изокванты не имеют общих точек с координатными гиперплоскостями и с осями координат.
В материальном производстве большое значение приобретает понятие взаимозаменяемости ресурсов. В теории производственных функций возможности замещения ресурсов характеризуют производственную функцию с точки зрения различных комбинаций затрат ресурсов, приводящих к одному и тому же уровню выпуска продукта. Поясним это на условном примере. Пусть производство определенного количества сельхозпродукции требует 10 работников и 2 т удобрений, а при внесении в почву только 1 т удобрений потребуется уже 12 работников для получения того же урожая. Здесь 1 т удобрений (первый ресурс) заменяется трудом двух работников (второй ресурс).
Условия эквивалентной взаимозаменяемости ресурсов в некоторой точке вытекают из равенства dP = 0:
Отсюда предельная норма замещения (эквивалентной заменяемости) каких-либо двух ресурсов k и l задается формулой
(7.20)
Предельная норма замещения как показатель производственной функции характеризует относительную эффективность допускающих взаимную замену факторов производства при движении вдоль изокванты. Например, для функции Кобба – Дугласа предельная норма замещения затрат труда затратами капитала, т.е. производственными фондами, имеет вид
(7.21)
Знак минус в правых частях формул (7.20) и (7.21) означает, что при фиксированном объеме производства увеличению одного из взаимозаменяемых ресурсов соответствует уменьшение другого.
Пример 7.1. Рассмотрим пример производственной функции Кобба – Дугласа, для которой известны коэффициенты эластичности выпуска по труду и капиталу: α = 0,3; β = 0,7, а также затраты труда и капитала: L = 30 тыс. чел.; К = 490 млн руб. В этих условиях предельная норма замещения производственных фондов затратами труда равна
Таким образом, в этом условном примере в тех точках двухмерного пространства (L, К ), где ресурсы труда и капитала взаимозаменяемы, уменьшение производственных фондов на 7 тыс. руб. может быть компенсировано увеличением затрат труда на 1 чел., и наоборот.
С понятием предельной нормы замещения связано понятие эластичности замещения ресурсов. Коэффициент эластичности замещения характеризует отношение относительного изменения соотношения затрат ресурсов k и l к относительному изменению предельной нормы замещения этих ресурсов:
Этот коэффициент показывает, на сколько процентов должно измениться отношение между взаимозаменяемыми ресурсами, чтобы предельная норма замещения этих ресурсов изменилась на 1%. Чем выше эластичность замены ресурсов, тем в более широких пределах они могут заменять друг друга. При бесконечной эластичности () не существует границ взаимозаменяемости ресурсов. При нулевой эластичности замещения () возможность замены отсутствует; в этом случае ресурсы взаимодополняют друг друга и обязательно должны использоваться в определенном соотношении.
Рассмотрим в дополнение к функции Кобба – Дугласа некоторые другие производственные функции, широко используемые в качестве эконометрических моделей. Линейная производственная функция имеет вид
– оцениваемые параметры модели;
, – факторы производства, взаимозамещаемые в любых пропорциях (эластичность замещения ).
Изокванты этой производственной функции образуют семейство параллельных гиперплоскостей в неотрицательном ортанте n -мерного пространства факторов.
Во многих исследованиях применяются производственные функции с постоянной эластичностью замещения .
(7.23)
Производственная функция (7.23) является однородной функцией степени п. Все эластичности замещения ресурсов равны между собой:
вследствие этого данная функция называется функцией с постоянной эластичностью замещения (функцией CES ). Если , эластичность замещенияменьше единицы; если , величина больше единицы; при функция CES преобразуется в мультипликативную степенную производственную функцию (7.16).
Двухфакторная функция CES имеет вид
При п = 1 и р = 0 эта функция преобразуется в функцию типа функции Кобба – Дугласа (7.17).
Кроме производственных функций с постоянными коэффициентами эластичности выпуска от ресурсов и постоянной эластичностью замещения ресурсов в экономическом анализе и прогнозировании применяются и функции более общего вида. В качестве примера можно привести функцию
Эта функция отличается от функции Кобба – Дугласа множителем , где z = K/L – фондовооруженность (капиталовооруженность) труда, и в ней эластичность замещения принимает различные значения в зависимости от уровня капиталовооруженности труда. В связи с этим данная функция относится к типу производственных функций с переменной эластичностью замещения (функции VES ).
Перейдем к рассмотрению ряда вопросов практического использования производственных функций в экономи-
ческом анализе. Макроэкономические производственные функции применяются как инструмент прогнозирования объемов валовой продукции, конечного продукта и национального дохода, для анализа сравнительной эффективности факторов производства. Так, важным условием роста производства и производительности труда является увеличение фондовооруженности труда. Если для функции Кобба – Дугласа
задать условие линейной однородности , то из соотношения между производительностью труда (P/L ) и фондовооруженностью труда (K/L )
(7.24)
следует, что производительность труда растет медленнее фондовооруженности, так как . Этот вывод, как и многие другие результаты анализа на основе производственных функций, всегда справедлив для статических производственных функций, не учитывающих совершенствования технических средств труда и качественных характеристик используемых ресурсов, т.е. без учета технического прогресса. Для оценки параметров модели (7.24) ее линеаризируют путем логарифмирования:
Наряду с количественным увеличением используемых объемов ресурсов (трудовых ресурсов, производственных фондов и т.д.) важнейшим фактором роста производства служит научно-технический прогресс, заключающийся в совершенствовании технических средств и технологии, повышении квалификации работающих, улучшении организации управления производством. Статические эконометрические модели, в том числе и статические производственные функции, не учитывают фактор технического прогресса, поэтому используются динамические макроэкономические производственные функции, параметры которых определяются путем обработки временных рядов. Технический прогресс обычно отражают в производственных функциях в виде тенденции развития производства, зависящей от времени.
Например, функция Кобба – Дугласа с учетом фактора технического прогресса приобретает следующий вид:
В модели (7.25) множитель отражает тенденцию развития производства, связанную с научно-техническим прогрессом. В этом множителе t – время, а λ – темп прироста выпуска продукции благодаря техническому прогрессу. При практическом использовании модели (7.25) для оценки ее параметров проводится линеаризация путем логарифмирования, аналогично модели (7.24):
Следует особо отметить, что при построении производственных функций, как и для всех многофакторных эконометрических моделей, весьма важным моментом является правильный отбор влияющих факторов . В частности, необходимо избавляться от явлений мультиколлинеарности факторов и явлений автокорреляции внутри каждого из них. Этот вопрос детально описан в параграфе 7.1 данной главы. При оценке параметров производственных функций на основе статистических наблюдений, включая временные ряды, основным методом является метод наименьших квадратов.
Рассмотрим применение производственных функций для экономического анализа и прогнозирования на условном примере из области экономики труда.
Пример 7.2. Пусть объем выпуска продукции отрасли характеризуется производственной функцией типа функции Кобба – Дугласа:
Р – объем выпуска продукции (млн руб.);
Т – численность работников отрасли (тыс. чел.);
Ф – среднегодовая стоимость основных производственных фондов (млн руб.).
Допустим, параметры этой производственной функции известны и равны: а = 0,3; β = 0,7; коэффициент размерности А = = 0,6 (тыс. руб./чел.)0,3. Известна также величина среднегодовой стоимости основных производственных фондов Ф = 900 млн руб. В этих условиях требуется:
- 1) определить количество работников отрасли, необходимое для выпуска продукции в объеме 300 млн руб.;
- 2) выяснить, как изменится выпуск продукции при увеличении численности работающих па 1% и тех же объемах производственных фондов;
- 3) оценить взаимозаменяемость материальных и трудовых ресурсов.
Чтобы ответить на вопрос первого задания, линеаризируем эту производственную функцию путем логарифмирования по натуральному основанию;
откуда следует, что
Подставляя исходные данные, получим
Отсюда (тыс. чел.).
Рассмотрим второе задание. Так как , данная производственная функция является линейно однородной; в соответствии с этим коэффициенты аир являются коэффициентами эластичности выпуска по труду и фондам соответственно. Следовательно, увеличение числа работающих отрасли на 1% при неизменном объеме производственных фондов приведет к росту выпуска продукции на 0,3%, т.е. выпуск составит 300,9 млн руб.
Переходя к третьему заданию, рассчитаем предельную норму замещения производственных фондов трудовыми ресурсами. В соответствии с формулой (7.21)
Таким образом, при условии взаимозаменяемости ресурсов для обеспечения постоянства выпуска (т.е. при движении по изокванте) уменьшение производственных фондов отрасли на 3,08 тыс. руб. может быть возмещено увеличением трудовых ресурсов на 1 чел., и наоборот.
Производственная функция
Соотношение между вводимыми факторами и итоговым выходом продукции описывается производственной функцией. Она является исходным пунктом в микроэкономических расчетах фирмы, позволяет найти оптимальный вариант использования производственных возможностей.
Производственная функция показывает возможный максимальный выпуск продукции (Q) при определенном сочетании производственных факторов и избранной технологии.
Для каждой технологии производства существует своя особая функция. В наиболее общем виде она записывается:
где Q– объем производства,
K–капитал
M– природные ресурсы
Рис. 1 Производственная функция
Производственная функция характеризуется определенными свойствами :
Существует предел для роста объема производства, который может быть достигнут за счет увеличения объема использования одного фактора при условии, что другие факторы производства не меняются. Данное свойство получило название закона убывающей производительности фактора производства . Он действует в краткосрочном периоде.
Существует определенная взаимодополняемость факторов производства, но без сокращения производства возможна и определенная взаимозаменяемость этих факторов.
Изменения в использовании факторов производства более эластичны на продолжительном отрезке времени, чем за короткий период.
Производственная функция может рассматриваться как однофакторная и многофакторная. Однофакторная полагает, что при прочих равных условиях, изменяется только фактор производства. Многофакторная предполагает изменение всех факторов производства.
Для краткосрочного периода используется однофакторная, а для долгосрочного – многофакторная.
Краткосрочный период – это такой период, в течение которого хотя бы один фактор остаётся неизменным.
Долгосрочный период – это период времени, в течение которого все факторы производства изменяются.
При анализе производства используются такие понятия как общий продукт (ТР) – объём товаров и услуг, произведенных за определённый период времени.
Средний продукт (АР) характеризует количество продукции, приходящейся на единицу используемого фактора производства.Он характеризует производительность фактора производства и рассчитывается по формуле:
Предельный продукт (МР) - дополнительная продукция, произведенная дополнительной единицей фактора производства. МРхарактеризует производительность дополнительно нанятой единицы фактора производства.
Таблица 1 - Результаты производства в краткосрочном периоде
|
Затраты капитала (К) |
Затраты труда (L) |
Объем производства (ТР) |
Средний продукт труда (АР) |
Предельный продукт труда (МР) |
Анализ данных таблицы 1 позволяет выявить ряд закономерностей поведения общего, среднего и предельного продукта. В точке максимума общего продукта (ТР) предельный продукт (МР) равен 0. Если при росте объема используемого в производстве труда предельный продукт труда больше среднего, то значение среднего продукта растет и это свидетельствует о том, что отношение труда к капиталу далеко от оптимального и часть оборудования не используется в силу нехватки труда. Если при росте объема труда предельный продукт труда меньше среднего продукта, то средний продукт труда будет уменьшаться.
Закон замещения факторов производства.
Равновесное положение фирмы
Один и тот же максимальный объем производства фирмы можно обеспечить за счет разного сочетания факторов производства. Это обусловлено способностью одного ресурса вытесняться другим без ущерба для результатов производства. Такая способность называется взаимозаменяемостью факторов производства.
Так, если объемы ресурса труда увеличиваются, то использование капитала может уменьшаться. В этом случае мы прибегаем к трудоемкому варианту производства. Если, напротив, возрастает объем используемого капитала, а труд вытесняется, то речь идет о капиталоемком варианте производства. Скажем, вино можно произвести трудоемким ручным способом или капиталоемким способом с применением машинного оборудования для выжимки винограда.
Технология производства фирмы - это способ соединения факторов производства для выпуска продукции, основанный на определенном уровне знаний. По мере развития технологий фирма в состоянии получить такой же или больший объем выпуска при неизменном наборе производственных факторов.
Количественное соотношение взаимозаменяемых факторов позволяет оценить коэффициент, называемый предельной технологической нормой замещения (MRTS ).
Предельная норма технологического замещения труда капиталом представляет собой величину, на которую можно сократить капитал за счет использования дополнительной единицы труда без изменения объема выпуска. Математически это можно выразить так:
MRTS LK = - dK / dL = - ΔK / ΔL
где ΔK - изменение величины используемого капитала;
ΔL изменение трудозатрат на одну единицу продукции.
Рассмотрим вариант расчетов производственной функции и замещения факторов производства для гипотетической фирмы X.
Предположим, что данная фирма может изменять объемы производственных факторов, труд и капитал от 1 до 5 единиц. Изменения объемов выпуска, связанные с этим, могут быть представлены в виде таблицы, которая носит название «Производственная сетка» (табл. 2).
Таблица 2
Производственная сетка фирмы Х
|
Затраты капитала |
Затраты труда |
||||
Для каждой комбинации основных факторов мы определили максимально возможный выпуск продукции, т. е. значения производственной функции. Обратим внимание на тот факт, что, скажем, объем выпуска в 75 единиц достигается при четырех различных комбинациях труда и капитала, объем в 90 единиц - при трех комбинациях, 100 - при двух и т. д.
Представив производственную сетку графически, мы получим кривые, которые являются еще одним вариантом модели производственной функции, ранее зафиксированной в виде алгебраической формулы. Для этого мы соединим точки, которые соответствуют сочетаниям труда и капитала, позволяющим получить один и тот же объем выпуска (рис. 1).
K
Рис. 1. Карта изоквант.
Созданная графическая модель называется изоквантной. Набор изоквант - картой изоквант.
Итак, изокванта - это кривая, каждая точка которой соответствует сочетаниям производственных факторов, обеспечивающим определенный максимальный объем выпуска продукции фирмы.
Для того чтобы получить один и тот же объем выпуска, мы можем сочетать факторы, двигаясь в поиске вариантов вдоль изокванты. Движение по изокванте вверх означает, что фирма отдает предпочтение капиталоемкому производству, увеличивая количество станков, мощность электродвигателей, число компьютеров и т. п. Движение вниз отражает предпочтение фирмы в пользу трудоемкого производства.
Выбор фирмы в пользу трудоемкого или капиталоемкого варианта производственного процесса зависит от условий предпринимательства: общей суммы денежного капитала, которым располагает фирма, соотношения цен на факторы производства, производительности факторов и так далее.
Если D - денежный капитал;Р K - цена на капитал;Р L - цена на труд, то количество факторов, которое может приобрести фирма, полностью расходовав денежный капитал,К – количество капитала,L – количество труда, будет определяться формулой:
D = P K K + P L L
Это уравнение прямой, все точки которой соответствуют полному использованию денежного капитала фирмы. Такая кривая называется изокостой или бюджетной линией.
K
A
Рис. 2. Равновесие производителя.
На рис. 2 мы совместили линию бюджетного ограничения фирмы, изокосту (АВ) с картой изоквант, т. е. набором альтернатив производственной функции (Q 1 ,Q 2 ,Q 3), чтобы показать точку равновесия производителя(Е).
Равновесие производителя - это такое положение фирмы, для которого характерно полное использование денежного капитала и при этом достижение максимально возможного для данного количества ресурсов объема выпуска.
В точке Е изокванта и изокоста имеют равный угол наклона, величину которого определяет показатель предельной нормы технологического замещения(MRTS ).
Динамика показателя MRTS (он возрастает при движении вверх вдоль изокванты) показывает, что существуют пределы взаимозамещения факторов, связанные с тем, что эффективность использования производственных факторов ограничена. Чем большее количество труда используется для вытеснения капитала из производственного процесса, тем меньше производительность труда. Аналогичным образом замещение труда все большим количеством капитала снижает отдачу последнего.
Производство требует сбалансированного сочетания обоих производственных факторов для наилучшего их использования. Предпринимательская фирма готова заменить один фактор на другой при условии выигрыша или, по меньшей мере, равенства потери и выигрыша в производительности.
Но на рынке факторов важно учитывать не только их производительность, но и цены на них.
Наилучший вариант использования денежного капитала фирмы, или положение равновесия производителя, подчиняется следующему критерию: положение равновесия производителя достигается, когда предельная норма технологического замещения факторов производства равна соотношению цен на эти факторы. Алгебраически это можно выразить так:
- P L / P K = - dK / dL = MRTS
где P L , P K - цены на труд и капитал;dK , dL - изменение количества капитала и труда;MTRS - предельная норма технологического замещения.
Анализ технологических аспектов производства фирмы, максимизирующей прибыль, представляет интерес лишь с точки зрения достижения наилучших конечных результатов, т. е. продукта. Ведь вложения в ресурсы для предпринимателя являются только издержками, которые необходимо нести, чтобы получить продукт, реализуемый на рынке и приносящий доход. Затраты приходится сопоставлять с результатом. Показатели результата, или продукта, приобретают поэтому особое значение.
ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО- ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
КАФЕДРА ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ
ЭКОНОМЕТРИКА
Производственные функции
(Материалы к лекции)
Подготовила доцент кафедры
Филонова Е.С. (филиал в г. Орле)
Текст лекции на тему «Производственные функции»
по дисциплине «Эконометрика»
План:
Введение
Понятие производственной функции одной переменной
Производственные функции нескольких переменных
Свойства и основные характеристики производственных функций
Примеры использования производственных функций в задачах экономического анализа, прогнозирования и планирования
Основные выводы
Тесты контроля усвоенного материала
Литература
Введение
В условиях современного общества ни один человек не может потреблять только то, что он сам производит. Для наиболее полного удовлетворения своих потребностей люди вынуждены обмениваться тем, что они производят. Без постоянного производства благ не было бы потребления. Поэтому большой интерес представляет анализ закономерностей, действующих в процессе производства благ, которые формируют в дальнейшем их предложение на рынке.
Производственный процесс - это основное и первоначальное понятие экономики. Что же понимается под производством?
Каждый знает, что производство благ и услуг на пустом месте невозможно. Для того, чтобы произвести мебель, продукты питания, одежду и другие товары, необходимо иметь соответствующие исходные материалы, оборудование, помещение, клочок земли, специалистов, которые организуют производство. Все, необходимое для организации процесса производства называют факторами производства. Традиционно к факторам производства относят капитал, труд, землю и предпринимательство.
Для организации производственного процесса необходимые факторы производства должны присутствовать в определенном количестве. Зависимость максимального объема производимого продукта от затрат используемых факторов называется производственной функцией .
Понятие производственной функции одной переменной
Рассмотрение понятия «производственная функция» начнем с наиболее простого случая, когда производство обусловлено только одним фактором. В этом случае п роизводственная функция – это функция, независимая переменная которой принимает значения используемого ресурса (фактора производства), а зависимая переменная – значения объемов выпускаемой продукции
В этой формуле y есть функция одной переменной x. В связи с этим производственная функция (ПФ) называется одноресурсной или однофакторной. Ее область определения – множество неотрицательных действительных чисел. Символ f является характеристикой производственной системы, преобразующей ресурс в выпуск. В микроэкономической теории принято считать, что y – максимально возможный объем выпуска продукции, если ресурс затрачивается или используется в количестве x единиц. В макроэкономике такое понимание не совсем корректно: возможно при другом распределении ресурсов между структурными единицами экономики выпуск мог бы быть и большим. В этом случае ПФ – статистически устойчивая связь между затратами ресурса и выпуском. Более правильной является символика
где а – вектор параметров ПФ.
Пример 1. Возьмем ПФ f в виде f(x)=ax b , где х – величина затрачиваемого ресурса (например, рабочего времени), f(x) – объем выпускаемой продукции (например, число готовых к отправке холодильников). Величины а и b – параметры ПФ f. Здесь a и b – положительные числа и число b1, вектор параметров есть двумерный вектор (a,b). ПФ у=ax b является типичным представителем широкого класса однофакторных ПФ.
График ПФ изображен на рисунке 1
На графике видно, что с ростом величины затрачиваемого ресурса y растет. однако при этом каждая дополнительная единица ресурса дает все меньший прирост объема y выпускаемой продукции. Отмеченное обстоятельство (рост объема у и уменьшение прироста объема у с ростом величины х) отражает фундаментальное положение экономической теории (хорошо подтверждаемое практикой), называемое законом убывающей эффективности (убывающей производительности или убывающей отдачи).
В качестве простого примера возьмем однофакторную производственную функцию, характеризующую производство фермером какого-либо сельскохозяйственного продукта. Пусть все факторы производства, такие как величина земельных угодий, наличие у фермера сельскохозяйственной техники, посевного материала, количество труда, вложенного в производство продукта, остаются из года в год постоянными величинами. Меняется только один фактор – количество применяемых удобрений. В зависимости от этого изменяется величина получаемого продукта. Вначале, с ростом переменного фактора, она увеличивается достаточно быстро, затем рост общего продукта замедляется, а начиная с определенных объемов применяемых удобрений, величина получаемого продукта начинает убывать. Дальнейшее увеличение переменного фактора не дает увеличения продукта.
ПФ могут иметь разные области использования. Принцип "затраты-выпуск" может быть реализован как на микро-, так и на макроэкономическом уровне. Сначала остановимся на микроэкономическом уровне. ПФ у=ax b , рассмотренная выше, может быть использована для описания взаимосвязи между величиной затрачиваемого или используемого ресурса х в течении года на отдельном предприятии (фирме) и годовым выпуском продукции у этого предприятия (фирмы). В роли производственной системы здесь выступает отдельное предприятие (фирма) – имеем микроэкономическую ПФ (МИПФ). На микроэкономическом уровне в роли производственной системы может выступать также отрасль, межотраслевой производственный комплекс. МИПФ строятся и используются в основном для решения задач анализа и планирования, а также задач прогнозирования.
ПФ может быть использована для описания взаимосвязи между годовыми затратами труда в масштабе региона или страны в целом и годовым конечным выпуском продукции (или доходом) этого региона или страны в целом. Здесь в роли производственной системы выступает регион или страна в целом – имеем макроэкономический уровень и макроэкономическую ПФ (МАПФ). МАПФ строятся и активно используются для решения всех трех типов задач (анализа, планирования и прогнозирования).
Точное толкование понятий затрачиваемого или используемого ресурса и выпускаемой продукции, а также выбор единиц их измерения зависят от характера и масштаба производственной системы, особенностей решаемых задач, наличия исходных данных. На микроэкономическом уровне затраты и выпуск могут измеряться как в натуральных, так и в стоимостных единицах (показателях). Годовые затраты труда могут быть измерены в человеко-часах или в рублях выплаченной заработной платы; выпуск продукции может быть представлен в штуках или в других натуральных единицах или в виде своей стоимости.
На макроэкономическом уровне затраты и выпуск измеряются, как правило, в стоимостных показателях и представляют собой стоимостные агрегаты, то есть суммарные величины произведений объемов затрачиваемых ресурсов и выпускаемых продуктов на их цены.
Производственные функции нескольких переменных
Перейдем теперь к рассмотрению производственных функций нескольких переменных.
Производственная функция нескольких переменных – это функция, независимые переменные которой принимают значения объемов затрачиваемых или используемых ресурсов (число переменных n равно числу ресурсов), а значение функции имеет смысл величин объемов выпуска:
y=f(x)=f(x 1 ,…,х n). (2)
В формуле (2) у (у0) – скалярная, а х – векторная величина, x 1 ,…,х n --координаты вектора х, то есть f(x 1 ,…,х n) есть числовая функция нескольких переменных x 1 ,…,х n . В связи с этим ПФ f(x 1 ,…,х n) называют многоресурсной или многофакторной. Более правильной является такая символика f(x 1 ,…,х n ,а), где а – вектор параметров ПФ.
По экономическому смыслу все переменные этой функции неотрицательны, следовательно, областью определения многофакторной ПФ является множество n-мерных векторов х, все координаты x 1 ,…,х n которых неотрицательные числа.
Для отдельного предприятия (фирмы), выпускающего однородный продукт, ПФ f(x 1 ,…,х n) может связывать объем выпуска с затратами рабочего времени по различным видам трудовой деятельности, различных видов сырья, комплектующих изделий, энергии, основного капитала. ПФ такого типа характеризуют действующую технологию предприятия (фирмы).
При построении ПФ для региона или страны в целом в качестве величины годового выпуска Y чаще берут совокупный продукт (доход) региона или страны, исчисляемый обычно в неизменных, а не в текущих ценах, в качестве ресурсов рассматривают основной капитал (х 1 (=К) – объем используемого в течение года основного капитала) и живой труд (х 2 (=L) – количество единиц затрачиваемого в течение года живого труда), исчисляемые обычно в стоимостном выражении. Таким образом, строят двухфакторную ПФ Y=f(K,L). От двухфакторных ПФ переходят к трехфакторным. Кроме того, если ПФ строится по данным временных рядов, то в качестве особого фактора роста производства может быть включен технический прогресс.
ПФ y=f(x 1 ,x 2) называется статической , если ее параметры и ее характеристика f не зависят от времени t, хотя объемы ресурсов и объем выпуска могут зависеть от времени t, то есть могут иметь представление в виде временных рядов: x 1 (0), x 1 (1),…, x 1 (Т); x 2 (0), x 2 (1),…, x 2 (Т); y(0), y(1),…,y(T); y(t)=f(x 1 (t), x 2 (t)). Здесь t – номер года, t=0,1,…,Т; t= 0 – базовый год временного промежутка, охватывающего годы 1,2,…,Т.
Пример 2. Для моделирования отдельного региона или страны в целом (то есть для решения задач на макроэкономическом, а также на микроэкономическом уровне) часто используется ПФ вида y= , где а 0 , а 1 , а 2 – параметры ПФ. Это положительные постоянные (часто а 1 и а 2 таковы, что а 1 +а 2 =1). ПФ только что приведенного вида называется ПФ Кобба-Дугласа (ПФКД) по имени двух американских экономистов, предложивших ее использовать в 1929 г.
ПФКД
активно применяется для решения
разнообразных теоретических и прикладных
задач благодаря своей структурной
простоте. ПФКД принадлежит к классу,
так называемых, мультипликативных ПФ
(МПФ). В приложениях ПФКД х 1 =К равно
объему используемого основного капитала
(объему используемых основных фондов
– в отечественной терминологии),
- затратам живого труда, тогда ПФКД
приобретает вид, часто используемый в
литературе:
Y=
.
Историческая справка
В 1927 г. Пол Дуглас, экономист по образованию, обнаружил, что если совместить графики зависимости от времени логарифмов показателей реального объема выпуска (Y ), капитальных вложений (К) и затрат труда (L ), то расстояния от точек графика показателей выпуска до точек графиков показателей затрат труда и капитала будут составлять постоянную пропорцию. Затем он обратился к математику Чарльзу Коббу с просьбой найти математическую зависимость, обладающую такой особенностью, и Кобб предложил следующую функцию:
.
Эта функция была предложена примерно 30 годами раньше Филиппом Уикстидом, как было указано Ч.Коббом и П.Дугласом в их классической работе (1929 г.), но они были первыми, кто использовал для ее построения эмпирические данные. Авторы не описывают, каким образом они на самом деле подобрали функцию, но предположительно они использовали форму регрессионного анализа, так как ссылались на «теорию наименьших квадратов».
Пример 3.
Линейная ПФ (ЛПФ)
имеет вид:
(двухфакторная) и
(многофакторная). ЛПФ принадлежит к
классу так называемых аддитивных ПФ
(АПФ). Переход от мультипликативной ПФ
к аддитивной осуществляется с помощью
операции логарифмирования. Для
двухфакторной мультипликативной ПФ
этот переход имеет вид: . Вводя соответствующую замену, получим аддитивную ПФ .
Если сумма показателей степени в ПФ Кобба-Дугласа равна единице, то ее можно записать в несколько другой форме:
т.е.
.
Дроби
называются соответственно производительностью
труда и капиталовооруженностью труда.
Используя новые символы, получаем
,
т.е. из двухфакторной ПФКД получим формально однофакторную ПФКД. В связи с тем, что 0 1
Отметим, что дробь
называется производительностью капитала
или капиталоотдачей, обратные дроби
называются соответственно капиталоемкостью
и трудоемкостью выпуска.
ПФ называется динамической , если:
время t фигурирует в качестве самостоятельной переменной величины (как бы самостоятельного фактора производства), влияющего на объем выпускаемой продукции;
параметры ПФ и ее характеристика f зависят от времени t.
Отметим, что если параметры ПФ
оценивались по данным временных рядов
(объемов ресурсов и выпуска)
продолжительностью
лет, то экстраполяционные расчеты по
такой ПФ следует проводить не более,
чем на 1/3
лет вперед.
При построении ПФ научно-технический прогресс (НТП) может быть учтен с помощью введения множителя НТП , где параметр р (р>0) характеризует темп прироста выпуска под влиянием НТП:
(t=0,1,…,Т).
Эта ПФ – простейший пример динамической ПФ; она включает нейтральный, то есть нематериализованный в одном из факторов технический прогресс. В более сложных случаях технический прогресс может воздействовать непосредственно на производительность труда или капиталоотдачу: Y(t)=f(A(t)×L(t),K(t)) или Y(t)=f(A(t)×K(t), L(t)). Он называется, соответственно, трудосберегающим или капиталосберегающим НТП.
Пример 4. Приведем вариант ПФКД с учетом НТП
Расчет численных значений параметров такой функции проводится с помощью корреляционного и регрессионного анализа.
Выбор аналитической формы ПФ
диктуется прежде всего теоретическими
соображениями, которые должны учитывать
особенности взаимосвязей между
конкретными ресурсами или экономических
закономерностей. Оценка параметров ПФ
обычно проводится методом наименьших
квадратов.
Свойства и основные характеристики производственных функций
Для производства конкретного продукта требуется сочетание разнообразных факторов. Несмотря на это, различные производственные функции обладают рядом общих свойств.
Для определенности ограничимся
производственными функциями двух
переменных
.
Прежде всего необходимо отметить, что
такая производственная функция определена
в неотрицательном ортанте двумерной
плоскости, то есть при.
ПФ
удовлетворяет следующему ряду свойств:
Подобно линии уровня целевой функции оптимизационной задачи, для ПФ также имеет место аналогичное понятие. Линия уровня ПФ – это множество точек, на котором ПФ принимает постоянное значение. Иногда линии уровня называют изоквантами ПФ. Возрастание одного фактора и уменьшение другого могут происходить таким образом, что общий объем производства остается на прежнем уровне. Изокванты как раз и определяют все возможные комбинации факторов производства, необходимых для достижения заданного уровня продукции.
Из рисунка 2 видно, что вдоль изокванты выпуск продукции постоянный, то есть прирост выпуска отсутствует. Математически это означает, что полный дифференциал ПФ на изокванте равен нулю:
Изокванты обладают следующими свойствами :
Изокванты не пересекаются.
Большей удаленности изокванты от начала координат соответствует больший уровень выпускаемой продукции.
Изокванты - понижающиеся кривые, имеют отрицательный наклон.
Изокванты являются подобием кривых безразличия с той лишь разницей, что они отражают ситуацию не в сфере потребления, а в сфере производства.
Отрицательный наклон изоквант объясняется тем, что увеличение использования одного фактора при определенном объеме выпуска продукта всегда будет сопровождаться уменьшением количества другого фактора. Крутизна наклона изокванты характеризуется предельной нормой технологического замещения факторов производства (MRTS ) . Рассмотрим эту величину на примере двухфакторной производственной функции Q(y,x). Предельная норма технологического замещения измеряется соотношением изменения фактора y к изменению фактора х. Поскольку замена факторов происходит в обратном отношении, то математическое выражение показателя MRTS берется со знаком минус:
.
На рисунке 3 изображена одна из изоквант ПФ Q(y,x)
Если взять какую-либо точку на этой изокванте, например, точку А и провести к ней касательную КМ, то тангенс угла даст нам значение MRTS:
Можно отметить, что в верхней части изокванты угол будет достаточно велик, что говорит о том, что для изменения фактора х на единицу требуются значительные изменения фактора y. Следовательно, в этой части кривой значение MRTS будет велико. По мере движения вниз по изокванте значение предельной нормы технологического замещения будет постепенно убывать. Это означает, что для увеличения фактора х на единицу потребуется незначительное уменьшение фактора y. При полной заменяемости факторов изокванты из кривых преобразуются в прямые.
Один из наиболее интересных примеров использования изоквант ПФ – это исследование эффекта масштаба производства (см. свойство 7).
Что эффективнее для экономики: один крупный завод или несколько мелких предприятий? Ответ на этот вопрос не так прост. Плановая экономика отвечала на него однозначно, отдавая приоритет промышленным гигантам. С переходом к рыночной экономике началось повсеместное разукрупнение созданных ранее объединений. Где же золотая середина? Доказательный ответ на этот вопрос можно получить, исследовав эффект масштаба производства.
Представим, что на обувной фабрике руководство приняло решение значительную часть полученной прибыли направить на развитие производства с целью увеличения объемов производимой продукции. Допустим, что капитал (оборудование, станки, производственные площади) увеличен в два раза,. Численность работников увеличилась в такой же пропорции. Возникает вопрос, что произойдет в таком случае с объемом выпускаемой продукции?
Из анализа рисунка 5
следуют три варианта ответа:
Количество продукции возрастет в два раза (постоянная отдача от масштаба);
Увеличится более, чем в два раза (возрастающая отдача от масштаба);
Увеличится, но меньше, чем в два раза (убывающая отдача от масштаба).
Постоянная отдача от масштаба производства объясняется однородностью переменных факторов. При пропорциональном увеличении капитала и труда на таком производстве средняя и предельная производительность этих факторов останется неизменной. В таком случае безразлично, будет ли работать одно крупное предприятие или вместо него будет создано два мелких.
При убывающей отдаче от масштаба невыгодно создавать крупное производство. Причиной низкой эффективности в таком случае, как правило, являются дополнительные затраты, связанные с управлением подобным производством, сложности координации крупного производства.
Возрастающая отдача от масштаба, как правило, характерна, для тех производств, где возможна широкая автоматизация производственных процессов, применение поточных и конвейерных линий. Но с тенденцией возрастающей отдачи от масштаба нужно быть очень осторожным. Рано или поздно она превращается в постоянную, а затем и в убывающую отдачу от масштаба.
Остановимся на некоторых
характеристиках производственных
функций, наиболее важных для экономического
анализа. Рассмотрим их на примере ПФ
вида
.
Как уже было отмечено выше,
отношение
(i=1,2) называется средней
производительностью i-го
ресурса или средним выпуском по i-му
ресурсу. Первая частная производная ПФ
(i=1,2) называется предельной
производительностью i-го
ресурса или предельным выпуском по i-му
ресурсу. Эту предельную величину иногда
интерпретируют, используя близкое к
ней отношение малых конечных величин
.
Приближенно она показывает, на сколько
единиц увеличится объем выпуска y,
если объем затрат
i-го ресурса возрастет на
одну (достаточно малую) единицу при
неизменных объемах другого затрачиваемого
ресурса.
Например, в ПФКД для средних производительностей основного капитала у/К и труда у/L используются соответственно термины капиталоотдача и производительность труда:
Определим для этой функции предельные производительности факторов:
Таким образом, если
,
то
(i=1,2), то есть предельная
производительность i-го
ресурса не больше средней производительности
этого ресурса. Отношение предельной
производительности
i-го фактора к его средней
производительности
называется эластичностью выпуска по
i-му фактору производства
или приближенно
Таким образом, эластичность выпуска (объема производства) по некоторому фактору (коэффициент эластичности) приближенно определяется как отношение темпов прироста у к темпам прироста этого фактора, то есть показывает на сколько процентов увеличится выпуск у, если затраты i-го ресурса увеличатся на один процент при неизменных объемах другого ресурса.
Сумма
+
=Е
называется эластичностью производства.
Например, для ПФКД
=
,
и Е=
.
Примеры использования производственных функций в задачах экономического анализа, прогнозирования и планирования
Производственные функции позволяют количественно проанализировать важнейшие экономические зависимости в сфере производства. Они дают возможность оценить среднюю и предельную эффективность различных ресурсов производства, эластичность выпуска по различным ресурсам, предельные нормы замещения ресурсов, эффект от масштаба производства и многое другое.
Пример 1. Предположим, что процесс производства описывается с помощью функции выпуска
.
Оценим основные характеристики этой функции для способа производства, при котором К=400, а L=200.
Решение.
Предельные производительности факторов.
Для расчета этих величин определим частные производные функции по каждому из факторов:
Таким образом, предельная производительность фактора труд в четыре раза превышает аналогичную величину для фактора капитал.
Эластичность производства.
Эластичность производства определяется суммой эластичностей выпуска по каждому фактору, то есть
Предельная норма замещения ресурсов.
Выше в тексте эта величина
обозначалась
и равнялась
.
Таким образом, в нашем примере
то есть для замещения единицы труда в этой точке необходимы четыре единицы ресурсов капитала.
Уравнение изокванты.
Для определения формы изокванты необходимо зафиксировать значение объема выпуска (Y). Пусть, например, Y=500. Для удобства примем L функцией К, тогда уравнение изокванты примет вид
.
Предельная норма замещения ресурсов определяет тангенс угла наклона касательной к изокванте в соответствующей точке. Используя результаты п. 3, можно сказать, что точка касания расположена в верхней части изокваны, так как угол достаточно велик.
Пример 2. Рассмотрим функцию Кобба-Дугласа в общем виде
.
Предположим, что K и L удваиваются. Таким образом, новый уровень выпуска (Y) запишется следующим образом:
Определим
эффект от масштаба производства в
случаях, если
>1,
=1
и
Если, например,
=1,2,
а
=2,3,
то Y увеличивается больше,
чем в два раза; если
=1,
а
=2,
то удвоение К и L приводит
к удвоению Y; если
=0,8,
а
=1,74,
то Y увеличивается меньше,
чем в два раза.
Таким образом, в примере 1 мог наблюдаться постоянный эффект от масштаба производства.
Историческая справка
В своей первой статье Ч.Кобб и П.Дуглас изначально предполагали постоянную отдачу от масштаба. Впоследствии они ослабили это допущение, предпочитая оценивать степень отдачи от масштаба производства.
Основная задача производственных функций все же – дать исходный материал для наиболее эффективных управленческих решений. Проиллюстрируем вопрос принятия оптимальных решений на основе использования производственных функций.
Пример 3.
Пусть дана
производственная функция, связывающая
объем выпуска продукции предприятия с
численностью рабочих
,
производственными фондами
и объемом используемых станко-часов
откуда получим решение
,
при котором у=2. Поскольку, например,
точка (0,2,0) принадлежит допустимой
области и в ней у=0, то делаем вывод, что
точка (1,1,1) – точка глобального максимума.
Экономические выводы из полученного
решения очевидны.
В заключение отметим, что производственные функции можно использовать для экстарполяции экономического эффекта производства в заданный период будущего. Как и в случае обычных эконометрических моделей, экономический прогноз начинают с оценки прогнозных значений факторов производства. При этом можно использовать наиболее подходящий в каждом отдельном случае способ экономического прогноза.
Основные выводы
Тесты для проверки усвоенного материала
Выберите правильный ответ.
Что характеризует производственная функция?
А) общий объем использованных производственных ресурсов;
Б) наиболее эффективный способ технологической организации производства;
В) взаимосвязь затрат и максимального объема выпуска продукции;
Г) способ минимизации прибыли при условии минимизации затрат.
Какое из представленных уравнений есть уравнение производственной функции Кобба-Дугласа?
Г) y=
.
3. Что характеризует производственная функция с одним переменным фактором?
А) зависимость объема производства от цены на фактор,
Б) зависимость, при которой фактор х изменяется, а все остальные остаются постоянными,
В) зависимость, при которой все факторы изменяются, а фактор х остается постоянным,
Г) зависимость между факторами х и у.
4. Карта изоквант – это:
А) набор изоквант, показывающий выпуск продукции при определенном сочетании факторов;
Б) произвольный набор изоквант, показывающий предельную норму производительности переменных факторов;
В) комбинации линий, характеризующих предельную норму технологического замещения.
Верны или неверны утверждения?
Производственная функция отражает взаимосвязь используемых факторов производства и отношения предельных производительностей труда этих факторов.
Функция Кобба-Дугласа – это производственная функция, показывающая максимальный объем продукта при использовании труда и капитала.
Не существует предела роста произведенного продукта при одном переменном факторе производства.
Изокванта – это кривая равного продукта.
Изокванта показывает все возможные комбинации использования двух переменных факторов для получения максимального продукта.
Литература
Доугерти К. Введение в эконометрику. – М.: Финансы и статистика, 2001.
Замков О.О., Толстопятенко А.В., Черемных Ю.П. Математические методы в экономике: Учебник. – М.: Изд. «ДИС», 1997.
Курс экономической теории: учебник. – Киров: «АСА», 1999.
Микроэкономика/ Под ред. Проф. Яковлевой Е.Б. – М.: СПб. Поиск, 2002.
Мировая экономика. Варианты аудиторных работ для преподавателей. – М.: ВЗФЭИ, 2001.
Овчинников Г.П.. Микроэкономика. – Санкт-Петербург: Изд-во им. Володарского, 1997.
Политическая экономия; экономическая энциклопедия. – М.: Изд. «Сов. Энциклопедия», 1979.
